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2025/01
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PCB板走线差分阻抗测试
PCB板差分阻抗测试是验证印制电路板设计质量的关键环节。在现代高速数字电路中，差分阻抗的准确控制对于保证信号完整性至关重要，尤其是在USB、HDMI、DDR等高速接口电路中。本文档旨在详细说明PCB板差分阻抗的测试方法、设备要求和具体操作流程。
测试目的
（1）验证PCB差分信号线的阻抗是否符合设计规范
（2）评估PCB制造工艺的一致性
（3）确保高速信号传输的信号完整性
（4）预防因阻抗不匹配导致的信号质量问题
在之前，有客户咨询到了在PCB裸板上测试差分阻抗的需求，根据和客户的沟通，了解到客户这边的需要测试的信号是10Gbps的，对于这种高速信号的测试，推荐使用至少10 GHz或更高带宽的网络分析仪，这样可以确保测量到10Gbps信号的高频成分。因此，测试系统配置如下：
（1）矢量网络分析仪
- 型号：Keysight E5071C
- 频率范围：DC-20GHz
- 端口数量：双端口或四端口配置
- 动态范围：≥120dB
- 测试端口阻抗：50Ω标称值
（2）差分探头
- 型号：Keysight N1021B TDR/TDT探头
- 带宽：DC-20GHz
- 阻抗精度：±1%
- 上升时间：≤35ps
- 探头间距：可调节，适配不同走线间距
辅助设备：
（1）校准组件
（2）探头定位装置
（3）PCB固定夹具
（4）射频电缆组件
测试的基本流程：
1、准备工作
（1）设备预热≥30分钟
（2）执行系统校准
（3）检查探头接触情况
（4）确认PCB测试点位置
2、测量步骤
（1）设置网分测试参数
（2）将S参数转换为差分阻抗参数
（3）定位并固定PCB测试点
（4）进行差分阻抗测量
（5）记录测试数据
3、数据分析
（1）计算差分阻抗值
（2）分析阻抗随频率的变化
（3）评估阻抗匹配度
（4）生成测试报告
测试指标
4、关键指标
（1）差分阻抗标称值：100Ω±10%
（2）共模阻抗：50Ω±10%
（3）阻抗不连续性：≤10%
（4）差分对串扰：≤-20dB
5、 操作注意点
（1）确保探头与测试点良好接触
（2）避免测试线缆过度弯曲
（3）定期检查校准状态
（4）记录环境参数变化
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